4-4金属的电化学腐蚀与防护

第四章 电化学基础金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据：全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元，占各国国民生产总值的2%4%，在美国，每年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的3%，大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。一、金属的腐蚀1 1、金属腐蚀、金属腐蚀 金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。2 2、金属腐蚀的本质、金属腐蚀的本质 是金属原子失去电子被氧化的过程。M-ne-=Mn+（发生氧化反应）3、金属腐蚀的类型 金属与接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。根据与金属接触的介质不同根据与金属接触的介质不同升温可加快金属腐蚀化学腐蚀：化学腐蚀：家用燃气灶的中心部位很容易生锈食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生的发生的条件条件电流电流本质本质相互相互关系关系金属与接触物直接反应不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀比较两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍讨论：为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈？阅读：课本P85电化学腐蚀可分为哪些种类？它们的区别在哪里？在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的析氢腐蚀 示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图析氢腐蚀吸吸氧腐蚀氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系水膜呈强酸性中性或弱酸性或碱性通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与讨论请大家阅读课本请大家阅读课本8686形成原电池时，让被保护金属做正极（阴极），不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。二、金属的防护二、金属的防护2、外加电流的阴极保护法将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。4、在金属表面覆盖保护层：喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等二、金属的防护二、金属的防护2、外加电流的阴极保护法3、改变金属内部的组织结构，如制成合金。电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件1.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：。(5)(2)(1)(3)(4)2、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：其二是：H+与CH3COO结合生成CH3COOH，使H+浓度减小，从而减慢了反应速率。Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率3、下列现象与电化学腐蚀无关的是（）A黄铜制作的铜锣不易产生铜绿 B生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D银质奖章久置表面变暗D